西安建筑科技大学2004级理论力学上期末试卷答案

1、西安建筑科技大学土木 04 理论力学（上）试题标准答案及评分标准 （A）1、选择题（本题 8×5 分40 分）O（1）某平面任意力系向 O 点简化，得到 R ' = 10N ， M= 10N cm ，方向如图所示，若将该力系向 A 点简化，则得到（A）。AA、 R ' = 10 N ， M= 0yAB、 R ' = 10 N ， MAC、 R ' = 10 N ， M= 10N cm= 20 N cmRMOO30°AxAD、 R ' = 0 ， M= 02cm（2）图示平面桁架中，杆 1、2 的内力为（ D）。QBA、 F1 = 0B

2、、 F1 =2 QC、 F1 = 0D、 F1 =2 QF2 = 0F2 = 0F2 = QF2 = Qa12a45° A（3）已知物块 A 重 100N，绳的拉力 F25N，物块 A 与地面间的滑动摩擦因数为 0.2，则物块 A 与地面间的摩擦力为（B）。FA、20N4B、15N3C、0AD、不能确定（4）曲杆自重不计，其上作用一力偶矩为 M 的力偶，则图（a）中 B 点的反力比图（b）中的反力的关系为（B）。A、大于B、小于C、相等2L2LABLLMMD、不能确定AA 卷B（5）正方体的顶点上作用着 6 个大小相等的力， 此力系的最终简化结果是（B）。A、合力B、合力偶C、平衡z

3、F6F1F5F2 OyF3F4x（6）圆轮绕固定轴 O 转动，某瞬时轮缘上一点的速度为 v，加速度为 a，如图所示。试问哪些情况是不可能的？（D）A、(a)、(b)B、(b)、(c)C、(c)、(d)D、(a)、(d)avavvv aOOaOO(a)(b)(c)(d)（7）在图示机构中，已知 s = a + bsint，且 t （其中 a、b、 为常数），杆长为 l，若取小球 A 为动点，动系固连于物块 B，静系固连于地面，则小球 A的牵连速度 ve 的大小为（B）。A、lB、bcostC、bcost+ lcostD、bcost+ lysBxA（8）平面图形上任意两点的加速度 aA、aB 与

4、A、B 连线垂直，且 aA aB，则该瞬时，平面图形的 角速度和角加速度 应为（C）。aAaBABA、 0，0B、 0， 0C、 0，0D、 0， 02、计算题（本题 15 分）求图示结构固定端 A 的约束反力。已知 q10kN/m，P =50 kN。DMAq4.5mFAxA FAyFBxCBPFDCBC4m1m1mFByP解：DC 为二力杆，先以 BC 为研究对象，受力如图所示 M B (F ) = 0P 1 + FCD 3 × 2 = 055125对整体：FCD =P = kN63（5 分） X = 0F F 4 = 0AXCD 5100FAX = kN3Y = 0F 4q +

5、P + F 3 = 0AYCD 5FAY = 15kN（5 分） M A (F ) = 0M A + 5P 8q + FCD 3 6 = 05M A = 20kN m（5 分）3、计算题（本题 15 分）图示刚架 A 端固定。已知：分布荷载作用于 yz 平面内，荷载集度 q2kN/m， 集中力 P、Q 分别与 x、y 轴平行，且 P5 kN，Q6 kN。求空间固定端 A 的 约束反力。zP4mQq3m5mAFAxxMxFAzMzMyyFAy解：整体受力分析： X = 0FAX P = 0FAX= 5kN（2 分）Y = 0 Z = 0FAY + Q = 0FAZ 4q = 0FAYFAZ= 6

6、kN= 8kN（2 分）（2 分） M X (F ) = 0M X 5Q 4q 2 = 0 M Y (F ) = 0M X = 46kN mM Y 5P = 0（3 分） M Z (F ) = 0M Y = 25kN mM Z + 4P 3Q = 0（3 分）M Z = 2kN m（3 分）4、计算题（本题 15 分）平面机构如图所示，小环 M 同时套在大环和直杆 AB 上，已知大环固定不动， 直杆绕支座 A 等角速转动，角速度 = 1rad / s ，大环半径 R = 0.1 m，求 = 60o 时，小环 M 的绝对速度和绝对加速度。RARVeOVaMRRA OaneanaMacataVrB

7、arB速度分析加速度分析解：动点：M动系：固连与 AB速度分析：va = ve + vrva =ve=cos 30o3R = 2R = 0.2m / s32（3 分）ovr = va sin 30= R = 0.1m / s（2 分）加速度分析：naa + aa= ae + ar + aC2v 2a n = a= 0.2= 0.4m / s 2aR0.1a = 2 × v= 2 ×1× 0.1 = 0.2m / s2（2 分）Cr向与 ar 垂直的方向进行投影：aaaa n sin 30o+ a= aC0.4 × 0.5 + a 3 = 0.22aa = 0（2 分）a =(a )2 + (a n )2= 0.4m / s 2（1 分）aaa5、计算题（本题 15 分）图示平面机构中的轮 C 作纯滚动。AB = 6r，OA = 4r，已知当 BC 铅直时， 30°，90°，杆 OA 的角速度为 ，角加速度为 。试求（1）杆 AB 的角 速度 AB；（2）轮 C 的角速度 C。OvAABVBCrwc